κ-卡拉胶热可逆凝胶的非遍历行为研究

采用散射斑纹(speckle)技术, 即散射光强涨落法, 研究了κ-卡拉胶(KC)热可逆凝胶的非遍历行为. 证明了非遍历性的存在, 并研究了浓度、温度等条件对该非遍历性的影响. 结果表明：该物理凝胶存在非遍历性, 并随KC浓度增加, 凝胶非遍历性增大；随温度升高, 凝胶非遍历性逐渐减小, 直至消失.     

κ-卡拉胶热可逆凝胶化行为研究

用固体小角激光散射方法研究κ 卡拉胶 (KC)的热可逆凝胶化行为 .以散色斑点的突停点温度为体系的凝胶化点Tgel,考察了溶液中加入Na+ ,K+ ,NH+4,Ca2 + ,Cu2 + ,Zn2 + 等抗衡离子对Tgel的影响 .结果是随抗衡离子浓度增大Tgel上升 ;Tgel与Na+ 的浓度呈线性关系 ,与K+ ,NH+4,Ca2 + ,Cu2 + ,Zn2 + 等离子浓度的平方根成线性关系 ;另外 ,还得到 30℃时KC在KCl盐溶液中的溶胶 凝胶相图 ,并对比了KC在NaCl溶液中透析前后Tgel的变化 .     

辐射交联制备改性CMC水凝胶的溶胀行为研究

利用丙烯酰胺 (AAm)接枝改性纤维素 ,然后进行羧甲基化反应得到高取代度的丙烯酰胺 羧甲基纤维素钠 (AAm CMC Na) .对该材料进行γ射线辐照制备出新型改性CMC水凝胶 .研究了这种水凝胶的溶胀动力学、交联动力学以及温度、pH值和无机盐浓度对水凝胶溶胀行为的影响 ,并与CMC Na水凝胶进行了比较 .结果表明 ,该水凝胶和CMC Na水凝胶相比 ,优点在于辐照交联所用的剂量下降 ,而且所需的CMC浓度减少 .AAm CMC Na水凝胶的溶胀度随温度升高而增大 ,在pH为 6～ 8范围内达到最大值 ,并随无机盐浓度与吸收剂量增加而下降 ,表现出较好的温度敏感性和pH敏感性 ,可望作为吸水材料和水保持剂     

K-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射合成

采用辐射技术合成了K 型卡拉胶 (KC) /聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)共混水凝胶 ,研究了天然高分子KC、单体N 乙烯基吡咯烷酮 (N VP)、交联剂二甲基丙烯酸十四甘醇酯 ( 1 4G) ,辐照剂量以及剂量率等对辐射合成的KC/PVP共混水凝胶性质的影响 .实验发现 ,KC与适当比例的N VP共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的KC/PVP共混水凝胶 ,随着共混凝胶内KC含量的相对增加 ,凝胶强度及溶胀性的能均显著提高 ,但合成该共混凝胶的最佳剂量却相对提前 ;加入 1 4G后降低了KC/PVP共混凝胶辐射合成最佳剂量 ,同时使KC/PVP共混凝胶的强度进一步提高 ;剂量、剂量率对KC/PVP共混凝胶的性质亦有很大的影响 .分析表明 ,KC与N VP共混后 ,在较低剂量下KC的降解被抑制 ,从而获得一种由物理交联的KC和化学交联的PVP形成的互穿网络 (IPN)凝胶     

κ-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射制备及性质研究

采用辐射技术制备了κ-型卡拉胶 ( KC) /聚乙烯基吡咯烷酮 ( PVP)共混水凝胶 ,研究了共混凝胶内 KC含量、PVP的分子量和辐照剂量等对 KC/ PVP共混水凝胶性质的影响 .实验发现 ,KC与高分子量的 PVP( k-90 )共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的 KC/ PVP共混水凝胶 ,随着共混凝胶内KC含量的增加 ,凝胶强度及溶胀性能均显著提高 .分析表明 ,KC与高分子量的 PVP共混后 ,在较低剂量下 KC的降解被抑制 ,从而获得一种由物理交联的 KC和化学交联的 PVP形成的互穿网络 ( IPN)凝胶 .     

金属离子/胆酸钠超分子水凝胶特殊温度响应性的机理研究

研究了胆酸钠溶液与金属离子溶液混合自组装而成的水凝胶随温度升高而机械强度增强的独特温度响应性. 利用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)仪表征了水凝胶中聚集体的微观形貌及分子排列方式. 考察了其流变学行为、荧光性质随温度的变化. 结果表明,升温促进凝胶形成的速率, 并提高凝胶的机械强度. 随着温度的升高, 稀土离子的荧光强度显著增强. 表面张力测量表明, 胆酸钠溶液的临界胶束浓度随温度的升高而略有降低. 综合实验事实, 我们提出随温度升高导致的凝胶强度增强行为是由胆酸钠分子在高温下聚集能力增强的结果.     

k-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射制备及性质研究

采用辐射技术制备了κ-型卡拉胶(KC)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混水凝胶,研究了共混凝胶内KC含量、PVP的分子量和辐照剂量等对KC/PVP共混水凝胶性质的影响.实验发现,KC与高分子量的PVP(k-90)共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的KC/PVP共混水凝胶,随着共混凝胶内KC含量的增加,凝胶强度及溶胀性能均显著提高.分析表明,KC与高分子量的PVP共混后,在较低剂量下KC的降解被抑制,从而获得一种由物理交联的KC和化学交联的PVP形成的互穿网络(IPN)凝胶.     

基于含苯硼酸三嵌段共聚物的糖响应性水凝胶

设计合成了一类新型结构的聚环氧乙烷(PEO)大分子链转移剂,调控3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)的可逆加成断裂-链转移(RAFT)自由基聚合,合成得到3种PAAPBA链段长度不同的PAAPBA-bPEO-b-PAABPA3嵌段共聚物.研究了3种聚合物在生理pH值下的凝胶化行为,证明凝胶的形成与PAABPA的长度有关,当该链段较长时,由于PAABPA链段疏水性太强,不能形成稳定的水凝胶.详细研究了聚合物浓度、温度、葡萄糖浓度对凝胶流变行为的影响,证明共聚物浓度越高,形成的凝胶的强度更大,性质上更接近于固体,浓度较高条件下形成的凝胶的转变温度较高.凝胶表现出葡萄糖敏感性,当高葡萄糖存在时,随时间延长,凝胶会发生崩解直至最后溶解.凝胶亲水微区能包载蛋白质FITC-BSA,加入葡萄糖后,FITC-BSA的释放加快.     

离子键交联聚两性电解质凝胶在电场作用下的溶蚀现象

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物和丙烯酰胺(AAm)为单体,采用自由基聚合制备了一系列新型的离子键交联聚两性电解质凝胶(PADA凝胶).非接触直流电场的实验表明,该离子键交联的PADA凝胶在电场下发生溶蚀现象,该现象鲜见文献报道.PADA凝胶的溶蚀速率与电场强度、溶液浓度、pH值、酸碱基团摩尔比、溶液离子价态等诸多因素有关,如溶蚀随电压的升高而增大,随盐溶液浓度的加大而增大.其溶蚀动力学研究表明PADA凝胶的溶蚀度随时间线性的增加,即溶蚀速率在整个实验时间内基本保持恒定.     

化学交联聚氯乙烯树脂的合成和结构

研究了氯乙烯/交联单体悬浮共聚时,交联单体种类、浓度和聚合温度对化学交联聚氯乙烯树脂结构的影响.对于氯乙烯/邻苯二甲酸二烯丙基酯(VC/DAP)悬浮共聚体系,凝胶含量和凝胶交联密度随DAP起始浓度的增加而增大;DAP浓度相同时,凝胶含量和凝胶交联密度随聚合温度上升而下降;当凝胶含量较高时,分子链物理缠结对凝胶交联密度有较大贡献,凝胶交联密度随凝胶含量增加而快速上升.在相同交联单体浓度下,氯乙烯/马来酸二烯丙基酯(VC/DAM)共聚物的凝胶含量最大,VC/DAP共聚物次之,氯乙烯/乙二醇二甲基丙烯酸酯(VC/EGDMA)共聚物最小,这是由于DAM单体的竞聚率小于1,且含有马来酸双键,EGDMA单体的竞聚率远大于1.     

由凝胶因子形成的十四酸异丙酯超分子凝胶制备与表征

采用双十八烷基-L-苯丙氨酸(Bis18-L-Phe)为凝胶因子,制备了具有热可逆性的十四酸异丙酯(IPM)超分子凝胶。IPM凝胶相转变温度(Tgel)随Bis18-L-Phe浓度增大而增加。偏光显微镜(POM)显示在整个IPM凝胶中形成了相互缠绕的针状聚集体。FT-IR光谱分析表明Bis18-L-Phe分子间酰胺的氢键作用是IPM凝胶形成的一个重要驱动力。IPM凝胶动力学研究表明凝胶时间随Bis18-L-Phe浓度的增大而缩短,随着温度升高而延长,因此IPM凝胶时间可以通过温度和Bis18-L-Phe浓度调控。     

聚(4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯-co-丙烯酸)水凝胶的溶胀动力学以及温度敏感性研究

通过分子结构设计, 合成了疏水性单体4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA), 并以该单体与丙烯酸(AA)进行自由基溶液共聚, 制备了P(AAEA-co-AA)新型温度敏感性水凝胶. AAEA的¹H NMR及FT-IR分析表明, 该单体主要以烯醇式结构存在; P(AAEA-co-AA)的FT-IR分析发现, PAAEA与PAA之间存在较强烈的氢键作用, 使得AAEA烯醇异构体中的C—O伸缩振动吸收峰移向了低波数处. 对冷冻干燥后凝胶的电镜分析发现, 当AAEA用量较高时, 由于凝胶内部分子链段的疏水聚集, 各部分溶胀度以及溶胀速度不均一而使得凝胶表面粗糙不平. 采用DSC对凝胶的体积相转变进行了研究, 结果表明, 该水凝胶的体积相转变温度(VPTT)在48.2至61.8 ℃之间, 并且随着AAEA用量的减小, 凝胶的VPTT逐渐增加. 对该新型温度敏感性水凝胶在去离子水中的溶胀动力学研究发现, 当AAEA用量高于4.6 g时, 凝胶属于Fick凝胶; 反之凝胶则属于非Fick凝胶. 该水凝胶在去离子水中具有良好的温度敏感性, 当外界温度低于VPTT时, 凝胶能保持溶胀状态; 而当外界温度高于VPTT时, 凝胶的平衡溶胀度迅速下降, 表现为温度敏感性. 进一步研究发现, 凝胶组成不仅会影响凝胶的VPTT, 而且会影响凝胶温度敏感性的强弱.     

冷冻/解冻制备的聚乙烯醇水凝胶的结构和流变性研究

研究了冷冻/解冻法制备的不同浓度(5wt%～25wt%)聚乙烯醇(PVA)水凝胶的结构和流变行为之间的关系.由XRD确定了凝胶中PVA的结晶度和晶粒尺寸.用应力流变仪研究了凝胶的流变行为,包括动态模量和蠕变等.在频率为1Hz和低应力的条件下,测量了凝胶的储能模量和损耗模量.在该试验条件下,PVA水凝胶的形变是完全可以回复的.低频率区和低应变区的储能模量随浓度增加而变大,但当浓度超过20wt%时,储能模量增加速率明显降低.由PVA水凝胶在1Hz时的储能模量和结晶度的数据,理论分析得到了形成PVA水凝胶的最低PVA浓度和最小结晶度.当PVA浓度低于15wt%时,储能模量主要由PVA的微晶控制,分子链间的氢键影响很小.通过低应变区储能模量的数值计算出了凝胶网孔尺寸的结构参数.同时对不同温度下PVA水凝胶的储能模量数据进行了标度分析.PVA水凝胶的蠕变行为显示,随浓度提高,凝胶的蠕变黏弹性由线性向非线性转变.     

聚偏氟乙烯凝胶电解质组成间相互作用及其凝胶化研究

通过冷却聚偏氟乙烯 (PVDF) 丙烯碳酸酯 (PC)或PVDF PC LiClO4的溶液 ,制备了数个聚合物凝胶 .实验表明 ,聚合物凝胶的凝胶化时间 (tgel)与凝胶温度、聚合物浓度有关 ,且强烈地依赖于体系中盐的浓度 ,因为盐会缩短体系的tgel.凝胶体系中LiClO4的存在提高了其凝胶熔融温度 (Tgm) ,LiClO4的含量越大 ,相应凝胶的Tgm 越高 .用DSC和落球法所测凝胶的Tgm 有较大的差别 .这说明凝胶中可能存在热稳定性好和热稳定性相对较差的两种不同结构部分 .FT IR的研究结果表明 ,凝胶电解质的各组成 (LiClO4,PC和PVDF)间存在较强的相互作用 .对含盐和不含盐的两类凝胶体系的对比研究表明 ,两者不同的凝胶化现象和Tgm 归因于盐与聚合物或溶剂间的络合作用     

氯化钠相转变 K-型卡拉胶/聚 N-异丙基丙烯酰胺共混凝胶的辐射合成及性质研究

用γ辐射技术合成了K 型卡拉胶 (KC)与聚N 异丙基丙烯酰胺共混凝胶 (Blendgels) .合成产物透明 ,有弹性和较好的力学强度 .对不同条件下共混凝胶性能的测定结果表明 ,所形成的共混凝胶有明显的氯化钠相转变性质 ,也保持了聚N 异丙基丙烯酰胺 (PNIPAM)特有的温度敏感性 (LCST为 34℃ )     

温敏性PNIPAAm水凝胶对布洛芬的控制释放

采用自由基聚合法在水溶液中制备了温敏水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm),以非水溶性药物布洛芬(IBU)为模型药物分子,研究了该水凝胶的温敏性能及与药物IBU的相互作用,考察了不同温度下(25 ℃和37 ℃)IBU在磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH=7.4)中的释放行为.研究结果表明:该水凝胶的最低临界溶解温度(L...     

双敏性微凝胶的絮凝及聚沉行为

用沉降聚合法制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸)微凝胶, 并用NMR, DLS分析测定了微凝胶结构及凝胶颗粒在不同离子强度下粒径和表面电势的变化. 25 ℃时在pH＝7的溶液中Zeta电位为－18 mV, 随离子强度增加, 逐渐减小. 当NaCl浓度达0.2 mol/L时基本不变, 表明微凝胶表面电荷受到屏蔽, 浓度继续增加主要使凝胶颗粒收缩. 加热引起微凝胶收缩, 颗粒表面电荷密度增大, Zeta电位增大. 在0.2 mol/L NaCl溶液中, 41 ℃时微凝胶的Zeta电位可达－12.4 mV, 使微凝胶稳定. 较高离子强度时, Zeta电位随温度升高发生突变, 微凝胶表面几乎为中性, 其突变温度与临界絮凝温度(CFT)相当. CFT随离子强度增加向低温迁移, 微凝胶聚集速率在高温时比低温时快.     

聚丙烯酰胺凝胶结构非均匀性的动态光散射研究

利用动态光散射技术研究了聚丙烯酰胺 (PAAm)凝胶结构的非均匀性 ,分析了PAAm凝胶结构非均匀性的形成原因及凝胶动态光散射的数据处理方法和分析结果的物理意义 .研究结果表明 ,PAAm凝胶中含有动态相关长度 (LC)不同的两相 ,其中 ,LC 为 10～ 2 0nm的区域是聚合物稀疏相 ,LC 为 85nm左右的区域是聚合物密集相 ,两相的不均匀分布形成了PAAm凝胶结构的非均匀性 .分析表明 ,PAAm凝胶存在两相主要是由于单体和交联剂的溶解度存在差异所致 .随交联度增大 ,PAAm凝胶结构的非均匀性显著增强     

温度及pH敏感性共聚物水凝胶的合成及其对辅酶A的控制释放

以N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和甲基丙烯酸-N,N-二甲胺乙酯(DMAEMA)为单体,采用自由基聚合法合成了NVP与DMAEMA的共聚物及其水凝胶。研究发现共聚物的水溶液具有温度及pH双重敏感特性。相分离温度随DMAEMA含量的增加和水溶液浓度的降低而升高,随pH值的增大而减小且相变敏锐。通过对水凝胶溶胀率的考察,发现共聚凝胶在适当的单体浓度及交联剂浓度下,有较敏感的溶胀-退胀行为。在碱性条件下,共聚凝胶随温度的升高迅速退胀。pH=9时,改变温度,对辅酶A有很好的控制释放;而在酸性条件下,则无退胀行为,对辅酶A不能释放。     

低截留分子量PPES超滤膜的制备

以杂萘联苯聚醚砜(PPES)为膜材料、N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂、有机小分子丙醇(PrOH)和无机小分子氯化锂(LiCl)作为混合添加剂,采用相转化法制备超滤膜.研究了聚合物浓度、混合添加剂配比、凝胶浴温度等对膜结构和性能的影响.结果表明:随聚合物浓度的增大,膜的纯水通量下降,截留率升高;混合添加剂,在PrOH含量为12%、LiCl含量为1.5%时,可制得纯水通量为252 L/(m2·h),对聚乙二醇1000(PEGl000)截留率为96%的超滤膜;随凝胶浴温度的升高,膜的纯水通量增加.